182882. lajstromszámú szabadalom • Elgőzölögtető ammóniáktartalmú előhívógáznak ammóniák vizel oldatából történő előállítására diazo-tipusú másolóanyagok előhívásához
1 182 882 2 A találmány elgőzölögtető ammoniáktartalmú előhívógáznak ammóniák vizes oldatából történő előállítására diazo-típusú másolóanyagok előhívásához rektivikációs kolonnával, amelynek cserélőszakasza van, továbbá fedőlappal és fenéklappal rendelkező, lényegében zárt kolonnafejjel, amelyben egy csatlakozócsonk van az előhívógáz elvételére és csatlakozócsonk van az ammóniák vizes oldatának beadagolására, továbbá fűtött gőzfejlesztő edénnyel a cserélőszakasz aljánál. Ilyen elgőzölögtető kerül alkalmazásra hulladékfolyadék nélkül működő másolóberendezésnél az előhívókamrán kívül elrendezett el gőzölögte tőként. Az elgőzölögtető egy lepárlóüstből áll, benne fűtőtekerccsei és töltőanyaggal töltött rektifikációs kolonnával és kolonnafejjel. A desztillációs üst a rektifikációs kolonna lábánál van elrendezve és pihentetőedényként szolgál. A kolonnafej vizes ammóniák oldat bevezetővel van ellátve. A bevezetett vizes ammóniák oldat a rektifikációs kolonnában felülről lefelé áramlik a desztillációs üstben előállított gőzárammal szemben. Eközben anyagcsere játszódik le az ellentétes irányú áramló anyagok között és így a kolonnafejből ammoniáktartalmú előhívógáz vehető el viszonylag magas ammoniáktartalommal, míg a desztillációs üstbe folyó maradék víz viszonylag alacsony ammoniáktartalmú. Ez az elgőzölögtető az állandó rektifikáció elvén működik. Ilyen összefüggésben ismeretes, hogy a desztillációs üstben összegyűlő maradék vizet ugyancsak egy fűtött elpárologtatóba vezetik és az elpárologtatott vizet levegővel eltávolítják a másolóberendezésből (73 14 454 sz. német használati minta). Megvalósított pauszmásoló gépnél az előbb ismertetett típusú elgőzölögtető van beépítve, mégpedig második elgőzölögtetőként az előhívókamrán kívül, míg magában az előhívókamrában egy első elgőzölögtető helyezkedik el. Ebben az esetben a kívül fekvő elgőzölögtető lényegében azonos módon nem friss ammóniák vizes oldatában dolgozik, hanem az előhívókamrából elvezetett és elhasznált ammóniák vizes oldatát az előhívókamrában keletkező kondenzátummal együtt a kolonnafejbe vezetik. Ennél a megoldásnál a rektifikációs kolonna cserélőszakasza nem töltőtestekkel töltött edényből áll, hanem egy menetes csővezetékből. Ebben az esetben az anyagcsere a csővezeték belső falán lefolyó folyadékfilm felületén történik. Ezt a rektifikációs kolonnát ezért esőfilm-elgőzölögtetőnek nevezik. Ezeknél az elgőzölögtetőknél a probléma, függetlenül attól, hogy egyetlen elgőzölögtetőként kerülnek alkalmazásra, majd a fejlesztőkamrában levő elgőzölögtetőhöz járulékos második elgőzölögtetőként, abban áll, hogy a megengedhető folyadék- és gázterhelés kisebb, mint más rektifikációs rendszereknél. Ez a csökkentett terhelhetőség abban jelentkezik, hogy a növekvő folyadékmennyiséggel a folyadékfilm vastagsága nő, aminek következtében az anyagcsere rosszabb lesz, másrészt nő a gázterhelés a kolonnakeresztmetszetben oly mértékben, hogy extrém esetben az így bekövetkező gázsebesség növekedés folyadékfilm felszakításához és a folyadéknak a gázzal történő elszállításához vezethet. Ezáltal az elgőzölögtető funkcionálisan instabillá válik és az anyagelválasztás csak korlátozottan jön létre. A terhelhetőségi határ túllépésének kiküszöbölésére fennáll a lehetőség a csőkígyó átmérőjét nagyobbra választani, vagy nagyobb töltőanyag kolonnát alkalmazni. Ez azonban nagyobb költségráfordítást, nagyobb helyigényt jelent és jelentősen megnőhet a gázáram előállításához szükséges energia. Ez a méretezés mindenekelőtt akkor gazdaságtalan, ha az elgőzölögtető maximális terhelhetősége nincs állandóan kihasználva. A gyakorlatban a nem szabályosan bekövetkező folyadékbevezetés egyrészt azért következhet be, mert a friss ammóniák vizes oldata a szükséges előhívógáz mennyiségtől függően kerül bevezetésre, vagy mert az elhasznált ammóniák vizes oldat és kondenzátum, amelyet az elgőzölögtetőbe vezetnek az előhívókamrában változó mennyiségben keletkezik. A találmány célja a bevezetőben említett típusú elgőzölögtető létesítése, amely azonos méretek mellett és a rektifikációs kolonna azonos kivitele mellett nagyobb mértékben terhelhető. Az elgőzölögtetőnek különösen változó ammoniáktartalmú ammóniák vizes oldatát kell üzembiztosán és gazdaságosan feldolgoznia. Az ehhez szükséges költségtöbbletnek viszont kicsinek kell lenni. A találmány szerint a kitűzött feladatot azáltal érjük el, hogy a kolonna fejben a fedő- és fenéklap között a cserélőszakasz fölött, lényegében az egész keresztmetszetre elnyúló, legalább egy folyadékátlépő nyílással és legalább egy gőzátlépő nyílással ellátott folyadéktorlasztó van elrendezve. A kolonnafejben a fedőlap és fenéklap között levő folyadéktorlasztó révén, amely a cserélőszakaszt elhagyó ammóniák gáz és vízgőz áramot felhevíti, a felgyűlt ammóniák vizes oldat felmelegszik és az ammóniák vizes oldatában levő ammóniák szabaddá válik. Ha pl. a kolonnafejben a folyadéktorlasztóra 10% ammóniák koncentrációjú ammóniák vizes oldatát vezetjük, amely az előhívókamrából érkezik, akkor a folyadéktorlasztón az ammoniáktartalom 3—4 %-ra csökken, ha azt az ammoniákgáz-vízgőz keverék 90°-ra hevíti. Az így keletkező, már kis ammoniáktartalmú ammóniák vizes oldat a csatlakozó cserélőszakaszt lényegesen kisebb mértékben terheli, mint a közvetlenül a kolonnafejben" folyó ammóniák vizes oldat tenné. Ehhez járul még, hogy abban az esetben, amikor a kolonnafejben vezetett ammóniák vizes oldat ammóniák koncentrációja változik, a különböző ammoniáktartalmú vizes oldatok keveredése következik be. így a folyadék torlasztóról a cserélőszakaszba folyó ammóniák vizes oldatának viszonylag egyenletes az ammoniáktartalma. Ezáltal a cserélőszakasz kisebb költséggel valósítható meg, különösen csőkígyó esetén, a csőátmérő viszonylag kis értéken tartható és így könnyen előállítható. Ezáltal a cserélőszakasz méretei is kicsik lehetnek. Végül a találmány szerinti fűtött folyadék torlasztó révén nem kell járulékos energia, mivel a folyadéktorlasztó fűtéséhez a cserélőszakaszból kilépő gázáramot használjuk fel. Szerkezetileg az elgőzölögtető igen egyszerű módon van kialakítva. A folyadéktorlasztó a kolonnafej belső felén rögzített közlap, legalább egy folyadékátlépő nyílással és legalább egy gőzátlépő nyílással, melyeknek felemelt szélük van és a gőzátlépő nyílás felemelet széle magasabb, mint a folyadékátlépő nyílás felemelet széle. A közlap fölé nyúló felemelet szélek mintegy torlasztólépcsőt alkotnak a közlapra lefolyó ammóniák vizes oldat vonatkozásában. A fenéklapon átlépő ammóniák vizes oldat gőz feltölti a közlap és a fenéklap közötti teret és a közlapot felmelegíti. A gázáram végül ezt a teret a közlapon levő gőzátlépő nyíláson keresztül hagyja el anélkül, hogy a közlap fölötti oldatrétegen át kellene hatolnia, illetve annak az ellenállását le kellene győzni. A gőzátlépő nyíláson átáramló ammoniákgázvízgőz-keverék a közlapon elgőzölögtetett ammóniák 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
